DE112015004277T5

DE112015004277T5 - Gebläse

Info

Publication number: DE112015004277T5
Application number: DE112015004277.6T
Authority: DE
Inventors: Masato Komura; Kenji Yoshida
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2017-06-29
Also published as: US20170261000A1; CN106687693A; JP2016065536A; JP6409666B2; KR20170031173A

Abstract

Ein Gebläse umfasst einen Lüfter (10), der Flügel (12) aufweist und eine Luftströmung durch Drehen erzeugt. Jeder der Flügel weist eine Vorderkante (123) und eine Kerbung (40) auf, die mindestens in einem Teil der Vorderkante bereitgestellt wird. Die Kerbung weist Spitzenabschnitte und Ausnehmungsabschnitte auf, die abwechselnd miteinander angeordnet sind. Jeder der Flügel weist eine Oberfläche negativen Drucks (121) und eine oder mehrere Rippen (51) auf, die von der Oberfläche negativen Drucks vorstehen. Jede der Rippen erstreckt sich von einem entsprechenden der Ausnehmungsabschnitte, der als ein Startpunkt (51a) bezeichnet wird, in Richtung einer Hinterkante (124) eines entsprechenden der Flügel.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-190016 , eingereicht am 18. September 2014, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-083573 , eingereicht am 15. April 2015, deren Offenbarungen hier durch Bezugnahme aufgenommen sind.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Gebläse.
HINTERGRUND DER TECHNIK
Ein herkömmliches Axialgebläse umfasst Flügel und jeder der Flügel weist eine Vorderkante auf, die mit einer Kerbung versehen ist (siehe beispielsweise Patentliteraturen 1, 2). Eine rundende Luftströmung, die von einem schrägen Abschnitt der Kerbung zu einer Oberfläche negativen Drucks von jedem der Flügel strömt, wird aufgrund der Kerbung verursacht, wenn eine Luftströmung zu der Vorderkante jedes der Flügel strömt. Die rundende Strömung ist eine abwärts gerichtete Strömung, die in Richtung der Oberfläche negativen Drucks abwärts strömt. Die abwärts gerichtete Strömung drückt eine Hauptströmung, die auf der Oberfläche negativen Drucks jedes Flügels von einem Spitzenabschnitt der Kerbung in Richtung der Hinterkante des Flügels strömt, gegen die Oberfläche negativen Drucks des Flügels, und dadurch wird die Hauptströmung daran gehindert, sich von der Oberfläche negativen Drucks zu trennen. Als Ergebnis wird die Turbulenz von Luftströmungen benachbart zu der Flügeloberfläche der Flügel moderiert, eine Druckvariation auf der Flügeloberfläche wird unterdrückt, und dadurch kann Lärm verringert werden, der in einem Axialgebläse verursacht wird.
LITERATUR DES STANDES DER TECHNIK
PATENTLITERATUR

Patentliteratur 1: JP 2000-87898 A
Patentliteratur 2: JP 2014-88788 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Als Ergebnis einer Prüfung der Wirkungen der vorstehenden Kerbung, die tatsächlich von den Erfindern der vorliegenden Offenbarung durchgeführt wurde, wurde jedoch herausgefunden, dass erwartete Wirkungen aus den nachstehend beschriebenen Gründen nicht vollständig erlangt werden konnten.
Das heißt, dass sich die Richtungen von Luftströmungen auf einer Flügeloberfläche jedes Flügels gemäß Positionen auf der Flügeloberfläche in einer radialen Richtung des Lüfters verändern. Daher kollidieren Hauptströmungen, die jeweils durch die Kerbung erzeugten stromabwärts gerichtete Strömungen beinhalten, miteinander auf der Oberfläche negativen Drucks kollidieren, und dadurch tritt eine Turbulenz von Luftströmungen auf. Als Ergebnis wird eine Unterdrückungswirkung, welche die Hauptströmungen daran hindert, sich von der Oberfläche negativen Drucks zu trennen, nicht vollständig ausgeübt. Ein derartiger Nachteil tritt nicht nur in einem Axialgebläse, sondern ebenfalls in anderen Gebläsen auf, in dem die Flügel verkerbt sind, wie beispielsweise einem Zentrifugallüfter und einem Querstromlüfter.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Gebläse bereitzustellen, das eine Kerbungswirkung verbessern kann.
Ein Gebläse gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Lüfter, der Flügel aufweist und eine Luftströmung durch Drehen erzeugt. Jeder der Flügel weist eine Vorderkante und eine Kerbung auf, die mindestens in einem Teil der Vorderkante bereitgestellt wird. Die Kerbung weist Spitzenabschnitte und Ausnehmungsabschnitte auf, die abwechselnd miteinander angeordnet sind. Jeder der Flügel weist eine Oberfläche negativen Drucks und eine oder mehrere Rippen auf, die von der Oberfläche negativen Drucks vorstehen. Jede der Rippen erstreckt sich von einem entsprechenden der Ausnehmungsabschnitte, der als ein Startpunkt bezeichnet wird, zu einer Hinterkante eines entsprechenden der Flügel.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird eine Hauptströmung, die eine abwärts gerichtete Strömung beinhaltet, zwischen zwei benachbarten Spitzenabschnitten erzeugt, und die Hauptströmung strömt entlang der Rippen, die sich jeweils von den Ausnehmungsabschnitten in Richtung der Hinterkanten erstrecken, auf einer Seite benachbart der Oberfläche negativen Drucks der Flügel. Als Ergebnis können Richtungen von Luftströmungen, die auf der Oberfläche negativen Drucks strömen, eingestellt werden, um parallel zueinander zu sein. Somit wird eine Kollision zwischen Hauptströmungen unterdrückt, die jeweils durch die Kerbung erzeugte abwärts gerichtete Strömungen beinhalten, und dadurch kann eine Unterdrückungswirkung ausgeübt werden, welche die Hauptströmungen daran hindert, sich von der Oberfläche negativen Drucks zu trennen.
Alternativ umfasst ein Gebläse gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung einen Axiallüfter, der um eine Lüfterachse angeordnete Flügel aufweist, und sich um die Lüfterachse dreht. Jeder der Flügel weist eine Oberfläche negativen Drucks, eine Oberfläche positiven Drucks, eine Vorderkante und eine Hinterkante auf. Die Oberfläche negativen Drucks bildet eine Flügeloberfläche auf einer Seite in einer Axialrichtung des Lüfters, die eine stromabwärtige Seite in einer Luftströmungsrichtung ist. Die Oberfläche positiven Drucks bildet eine Flügeloberfläche auf einer gegenüberliegenden Seite der Oberfläche negativen Drucks. Die Vorderkante ist auf einer Vorderseite in einer Drehrichtung lokalisiert. Die Hinterkante ist auf einer Rückseite in der Drehrichtung lokalisiert. Die Vorderkante jeder der Flügel ist mit einer Kerbung versehen, die Spitzenabschnitte und Ausnehmungsabschnitte aufweist. Die Spitzenabschnitte und die Ausnehmungsabschnitte sind abwechselnd miteinander entlang der Vorderkante angeordnet. Die Oberfläche negativen Drucks von jedem der Flügel wird mit einer oder mehreren Rippen versehen, die von der Oberfläche negativen Drucks vorstehen. Jede der Rippen erstreckt sich von einem entsprechenden der Ausnehmungsabschnitte, der als ein Startpunkt bezeichnet wird, zu der Hinterkante.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration können die Richtungen von Luftströmungen, die auf der Oberfläche negativen Drucks strömen, eingestellt werden, um parallel zueinander durch die Rippen zu sein. Demgemäß kann eine Kollision zwischen Hauptströmungen, die durch die Kerbung erzeugt werden und jeweils abwärts gerichtete Strömungen beinhalten, unterdrückt werden. Somit kann eine Unterdrückungswirkung ausgeübt werden, welche die Hauptströmungen daran hindert, sich von der Oberfläche negativen Drucks aufgrund der durch die Kerbung erzeugten abwärts gerichteten Strömungen zu trennen.
Alternativ umfasst ein Gebläse gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung einen Axiallüfter, der um eine Lüfterachse angeordnete Flügel aufweist, und sich um die Lüfterachse dreht. Jeder der Flügel weist eine Oberfläche negativen Drucks, eine Oberfläche positiven Drucks, eine Vorderkante und eine Hinterkante auf. Die Oberfläche negativen Drucks bildet eine Flügeloberfläche auf einer Seite in einer Axialrichtung des Lüfters, die eine stromabwärtige Seite in einer Luftströmungsrichtung ist. Die Oberfläche positiven Drucks bildet eine Flügeloberfläche auf einer gegenüberliegenden Seite der Oberfläche negativen Drucks. Die Vorderkante ist auf einer Vorderseite in einer Drehrichtung lokalisiert. Die Hinterkante ist auf einer Rückseite in der Drehrichtung lokalisiert. Die Vorderkante jeder der Flügel ist mit einer Kerbung versehen, die Spitzenabschnitte und Ausnehmungsabschnitte aufweist, die abwechselnd miteinander angeordnet sind. Die Spitzenabschnitte und die Ausnehmungsabschnitte sind abwechselnd miteinander entlang der Vorderkante angeordnet. Die Oberfläche negativen Drucks jeder der Flügel ist mit ersten Rippen versehen, die von der Oberfläche negativen Drucks vorstehen. Die Oberfläche positiven Drucks jeder der Flügel ist mit zweiten Rippen versehen, die von der Oberfläche positiven Drucks vorstehen. Jede der ersten Rippen und der zweiten Rippen erstreckt sich in einer Umfangsrichtung eines Kreises, der auf der Lüfterachse zentriert ist, von einem entsprechenden der Ausnehmungsabschnitte, der als ein Startpunkt bezeichnet wird, zu der Hinterkante, die als ein Endpunkt bezeichnet wird. In einem Bereich, in dem die Kerbung bereitgestellt wird, wird ein Abschnitt des Kerbungs-bildenden Bereichs, der auf einer Innenseite einer Mitte des Kerbungs-bildenden Bereichs in einer radialen Richtung des Axiallüfters lokalisiert ist, als ein innerer Umfangsabschnitt der Kerbung definiert, und ein Abschnitt des Kerbungs-bildenden Bereichs, der auf einer Außenseite der Mitte des Kerbungs-bildenden Bereichs in der radialen Richtung des Axiallüfters lokalisiert ist, wird als ein äußerer Umfangsabschnitt der Kerbung definiert. Eine Gesamtmenge der ersten Rippen und der zweiten Rippen, die in dem äußeren Umfangsabschnitt der Kerbung bereitgestellt wird, ist größer als eine Gesamtmenge der ersten Rippen und der zweiten Rippen, die in dem inneren Umfangsabschnitt der Kerbung bereitgestellt wird. Eine Menge der zweiten Rippen ist größer als eine Menge der ersten Rippen.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration werden die zweiten Rippen in einem Teil der mit der Kerbung versehenen Ausnehmungsabschnitte bereitgestellt, und eine Menge der zweiten Rippen ist größer als eine Menge der ersten Rippen. Als Ergebnis können Richtungen der auf der Oberfläche positiven Drucks strömenden Luftströmungen eingestellt werden, um parallel zueinander zu sein. Daher können Richtungen der von der Hinterkante emittierten Luftströmungen die gleichen auf einer Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks und auf einer Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks sein. Demgemäß können von der Hinterkante freigesetzte Luftströmungen stabil sein.
Somit kann gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Kerbungswirkung im Vergleich zu einem Fall ohne eine Rippe verbessert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Vorderansicht, die ein Axialgebläse gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist eine Querschnittsansicht, die entlang einer in 1 gezeigten Linie II-II genommen ist.
3 ist eine Draufsicht, die einen Flügel bei Betrachtung aus einer stromabwärtigen Seite einer Luftströmung in einer Axialrichtung des Lüfters veranschaulicht.
4 ist eine Perspektivansicht, die den Flügel in 3 veranschaulicht.
5 ist eine Querschnittsansicht, die entlang einer in 3 gezeigten Linie V-V genommen ist.
6 ist ein Diagramm, das Luftströmungen in einem in 4 gezeigten Abschnitt VI veranschaulicht.
7 ist eine Perspektivansicht, die einen Flügel eines Axialgebläse gemäß einem Vergleichsbeispiel veranschaulicht.
8 ist ein Diagramm, das die Luftströmungen in einem in 7 gezeigten Abschnitt VIII veranschaulicht.
9 ist eine Perspektivansicht, die einen Flügel gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
10 ist eine Perspektivansicht, die einen Flügel gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht.
11 ist eine Perspektivansicht, die einen Flügel gemäß einer vierten Ausführungsform veranschaulicht.
12 ist eine Perspektivansicht, die einen Flügel gemäß einer fünften Ausführungsform veranschaulicht.
13 ist eine Perspektivansicht, die einen Flügel gemäß einer sechsten Ausführungsform veranschaulicht.
14 ist ein Diagramm, das Messergebnisse von Lärmpegeln in den Axialgebläsen gemäß der ersten Ausführungsform, der sechsten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel zeigt.
15 ist eine Perspektivansicht, die einen Flügel gemäß einer siebenten Ausführungsform veranschaulicht.
16 ist eine Querschnittsansicht, die entlang einer in 15 gezeigten Linie XVI-XVI genommen ist.
17 ist eine Perspektivansicht, die einen Flügel gemäß einer weiteren Ausführungsform veranschaulicht.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier nachstehend bezogen auf Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsformen kann einem Teil, das einer in einer vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Angelegenheit entspricht oder dieser äquivalent ist, das gleiche Bezugszeichen zugewiesen werden. Wenn lediglich ein Teil einer Konfiguration in einer Ausführungsform beschrieben ist, können in vorhergehenden Ausführungsformen beschriebene Teile auf die anderen Teile der Konfiguration angewendet werden.
(Erste Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Beschreibung unter Verwendung eines Beispiels gegeben, wobei ein Gebläse gemäß der vorliegenden Offenbarung auf ein Axialgebläse 1 angewendet wird, das Luft in einer axialen Richtung bläst. Zuerst wird bezugnehmend auf 1 und 2, die Gesamtkonfiguration des Axialgebläses 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 1 ist eine Vorderansicht des Axialgebläse 1 stromaufwärts von der Luftströmung aus betrachtet. In 1 und 2 gibt ein Doppelpfeil D1 eine Oben-Unten-Richtung, ein Doppelpfeil D2 eine Links-Rechts-Richtung und ein Doppelpfeil D3 eine Vorne-Hinten-Richtung bei Betrachtung des Axialgebläses 1 an, wenn es in einem Fahrzeug angebracht ist.
Das Axialgebläse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Gebläse für ein Fahrzeug. Im Einzelnen ist das Axialgebläse 1 in einem Kühler 2 für ein Fahrzeug angebracht und führt dem Kühler 2 Luft zu. Der Kühler 2 ist ein Wärmetauscher, der Kühlmittelwasser durch Wärmetausch zwischen Luft und Kühlmittelwasser für eine Maschine kühlt, die zum Betreiben eines Fahrzeugs verwendet wird.
Wie in 2 gezeigt, ist das Axialgebläse 1 auf der Rückseite des Fahrzeugs weiter als der Kühler 2 und stromabwärts in der durch den Kühler 2 laufenden Luftströmung angeordnet. Das Axialgebläse 1 zieht durch den Kühler 2 gelaufene Luft ein und bläst die Luft in Richtung des Hecks des Fahrzeugs aus.
Das Axialgebläse 1 umfasst einen Axiallüfter 10, eine Verkleidung 20 und einen Motor 30. Der Motor 30 ist ein Elektromotor, der sich dreht und den Axiallüfter 10 antreibt. Der Motor 30 weist eine Drehwelle 31 auf. Der Motor 30 ist an der Verkleidung 20 durch eine Strebe 32 befestigt. Die Strebe 32 ist ein Trageelement, das den Motor 30 trägt.
Der Axiallüfter 10 dreht sich um eine Lüfterachse CL1 des Axiallüfters 10 mit Hilfe des Motors 30. Der Axiallüfter 10 dreht sich in einer Richtung, die durch einen Pfeil DR1 in 1 angegeben wird. Der Axiallüfter 10 umfasst ein Motoranbringungsteil 11, einen Flügel 12 und ein Ringteil 13.
Das Motoranbringungsteil 11 ist ein zylindrisches Element, das auf der Drehwelle 31 des Motors 30 angebracht ist. Das Motoranbringungsteil 11 trägt den Flügel 12 auf der Außenseite der Seitenwand des Motoranbringungsteils 11. Das Motoranbringungsteil 11 wird auch als ein Buckelteil bezeichnet.
Die Flügel 12 erstrecken sich radial von dem Motoranbringungsteil 11. Die Flügel 12 sind hauptsächlich in gleichen Intervallen um das Motoranbringungsteil 11 angeordnet.
Das Ringteil 13 ist ein ringförmiges Element, das auf dem äußeren Umfangsteil des Axiallüfters 10 bereitgestellt wird. Genauer gesagt ist das Ringteil 13 ein Element, das eine ringförmige Form um die Lüfterachse CL1, wie in 1 gezeigt, und eine zylindrische Form aufweist, die sich in einer spezifizierten Länge in einer axialen Richtung des Lüfters erstreckt, wie in 2 gezeigt.
Das Ringteil 13 weist eine Seitenwand 131 auf, die eine zylindrische Form aufweist. Das Ringteil 13 ist mit den jeweiligen äußeren Umfangsenden der Flügel 12 verbunden. Mit anderen Worten weist die Seitenwand 131 des Ringteils 13 Verbindungsteile 132 auf, die jeweils mit den Flügeln 12 verbunden sin. Hier bedeutet ”Verbindung” nicht nur einen Zustand, in dem die getrennt gebildeten Flügel 12 und das Ringteil 13 verbunden sind, sondern ebenfalls einen Zustand, in dem die einstückig ausgebildeten Flügel 12 und das Ringteil 13 kontinuierlich sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind das Motoranbringungsteil 11, die Flügel 12 und das Ringteil 13 einstückig mit einem Harz, wie beispielsweise Polypropylen, gegossen.
Das Ringteil 13 weist einen Glockenmund 133 auf, der in einem Endabschnitt der Seitenwand 131 auf einer stromabwärtigen Seite in einer Luftströmungsrichtung bereitgestellt wird und der eine Bogenform im Querschnitt aufweist.
Die Verkleidung 20 bildet einen Luftdurchgang 20c, durch den Luft, die durch den Kühler 2 gelaufen ist, in Richtung des Axiallüfters 10 strömt. Die Verkleidung 20 wird mit einem Harz, wie beispielsweise Polypropylen, gegossen. In der Verkleidung 20 ist ein Lufteinlass 20a, durch den Luft strömt, auf der Seite des Kühler 2 ausgebildet, und auf der gegenüberliegenden Seite, ist ein Luftauslass 20b, durch den Luft ausströmt, ausgebildet. Der Axiallüfter 10 ist in der Verkleidung 20 auf einer Seite benachbart dem Luftauslass 20b angeordnet.
Genauer gesagt umfasst die Verkleidung 20 ein Luftzustromteil 21, ein Luftausstromteil 22 und ein Zwischenteil 23.
Das Luftzustromteil 21 ist der Abschnitt, in dem der Lufteinlass 20a ausgebildet ist. Die Luftzustromseite des Luftzustromteils 21 ist mit dem Kühler 2 verbunden. Der Lufteinlass 20a ist in der Axialrichtung des Lüfters und gegenüber dem Kühler 2 offen. Eine Mitte des Lufteinlasses 20a stimmt mit der Lüfterachse CL1 überein.
Die Form des Lufteinlasses 20a entspricht der Form des Kühlers 2. Das heißt, der Lufteinlass 20a weist eine horizontal lange, rechteckige Form auf, in der ein Rand, der sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung (d. h., der Links-Rechts-Richtung) D2 erstreckt, länger als ein Rand ist, der sich in der Oben-Unten-Richtung D1 des Fahrzeugs bei Betrachtung in der Axialrichtung des Lüfters erstreckt, wie in 1 gezeigt. Demgemäß ist ein Abstand L2 zwischen einer Innenwand des Luftzustromteils 21 und des Axiallüfters 10 in der Links-Rechts-Richtung D2 des Fahrzeugs größer als ein Abstand L1 zwischen der Innenwand des Luftzustromteils 21 und des Axiallüfters 10 in der Oben-Unten-Richtung D1.
Das Luftausstromteil 22 ist ein Abschnitt, in dem der Luftauslass 20b ausgebildet ist, in dem der Axiallüfter 10 angeordnet ist. Der Axiallüfter 10 dreht sich und daher werden in dem Luftausstromteil 22 das Ringteil 13 und die Verkleidung 20 von dem Axiallüfter 10 getrennt, so dass ein Zwischenraumteil 24 gebildet wird. Das heißt, das Luftausstromteil 22 in der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert einen zylindrischen Abschnitt, der dem Ringteil 13 auf einer radialen Außenseite des Ringteils 13 gegenüberliegt.
Der Luftauslass 20b ist in der Axialrichtung des Lüfters offen. Die Form der Luftauslass 20b entspricht der Form des Axiallüfters 10. Das heißt, der Luftauslass 20b weist eine kreisförmige Form bei Betrachtung aus der Axialrichtung des Lüfters auf. Eine Mitte des Luftauslasses 20b stimmt mit der Lüfterachse CL1 überein.
In der vorliegenden Ausführungsform steht ein stromabwärtigster Abschnitt 221 des Luftausstromteils 22 in der Luftströmung weiter nach innen vor als ein Abschnitt 222, der dem Ringteil 13 gegenüberliegt, so dass der Radius des Luftauslasses 20b gleich dem Innendurchmesser des stromabwärtigen Endes des Ringteils 13 ist. Ein Lufteinlass 25, durch den Luft in das Zwischenraumteil 2 strömt, wird zwischen dem stromabwärtigsten Abschnitt 221, der am weitesten stromabwärts von dem Luftausstromteil 22 ist, und dem Ringteil 13 gebildet.
Das Zwischenteil 23 bildet einen Luftdurchgang, der Luft von dem Luftzustromteil 21 zu dem Luftausstromteil 22 führt. In dem Zwischenteil 23 nimmt der Abstand L2 zwischen der Innenwand des Luftzustromteils 21 und dem Axiallüfter 10 in der Links-Rechts-Richtung D2 allmählich in Richtung des Luftausstromteils 22 von dem Luftzustromteil 21 ab. Daher nimmt eine Durchgangsquerschnittsfläche (d. h., Öffnungsfläche) des Zwischenteils 23 allmählich in Richtung des Luftausstromteils 22 von dem Luftzustromteil 21 ab.
Eine Durchgangsquerschnittsfläche des in der Verkleidung 20 bereitgestellten Luftdurchgangs 20c nimmt von dem Luftzustromteil 21 in Richtung des Luftausstromteils 22 ab, da das Zwischenteil 23 zwischen dem Luftzustromteil 21 und dem Luftausstromteil 22 angeordnet ist.
In dem Axialgebläse 1 einer derartigen Konfiguration, wenn der Axiallüfter 10 durch Drehung der Drehwelle 31 des Motors 30 gedreht wird, wird Luft, die durch den Kühler 2 gelaufen ist, in den Axiallüfter 10 gezogen und parallel zu der Lüfterachse CL1 des Axiallüfters 10 ausgeblasen, wie durch einen Pfeil F1 in 2 angegeben.
Zu dieser Zeit wird Luft in dem Luftdurchgang 20c zu dem Luftauslass 20b durch Drehung des Axiallüfters 10 gesendet. Daher ist ein Druck an einer Position A1 in der Verkleidung 20 auf der Seite benachbart zu dem Luftauslass 20b höher als ein Druck an einer Position A2 auf der Luftansaugseite des Axiallüfters 10. Demgemäß läuft, wie durch einen in 2 gezeigten Pfeil F2 angegeben, ein Teil der Luft von dem Axiallüfter 10 durch das Zwischenraumteil 24 des Lufteinlasses 25 und strömt in die Ansaugseite des Axiallüfters 10 zurück. Die durch den Pfeil F2 gezeigte Rückströmung wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich mit einem Fall verringert, der kein Ringteil 13 aufweist, da das Ringteil 13 im äußeren Umfang des Axiallüfters 10 bereitgestellt wird. Außerdem wird der Glockenmund 133 in dem Endabschnitt des Ringteils 13 bereitgestellt. Daher wird Turbulenz auf der Luftzustromseite des Axiallüfters 10, in dem sich die durch den Pfeil F2 gezeigte Rückströmung vereinigt, im Vergleich mit einem Fall verringert, der keinen Glockenmund 133 aufweist.
Haupteigenschaften des Axialgebläses 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden hier nachstehend mit Bezug auf 3, 4 und 5 beschrieben.
Wie in 5 gezeigt, weist jeder der Flügel 12 Flügeloberflächen auf, von denen eine Flügeloberfläche eine Oberfläche negativen Drucks 121 ist, die stromabwärts in der Luftströmung in der Axialrichtung des Lüfters angeordnet ist, und die andere derselben eine Oberfläche positiven Drucks 122 ist, die auf einer gegenüberliegenden Seite der Oberfläche negativen Drucks 121 angeordnet ist. Mit anderen Worten weist jeder der Flügel 12 eine Oberfläche negativen Drucks 121, die eine Flügeloberfläche auf einer Seite in der Axialrichtung des Lüfters bildet, die eine stromabwärtige Seite in der Luftströmungsrichtung ist, und eine Oberfläche positiven Drucks 122 auf, die eine Flügeloberfläche auf der anderen Seite in der Axialrichtung des Lüfters bildet, welche die gegenüberliegende Seite der Oberfläche negativen Drucks 121 ist. Jeder der Flügel 12 weist eine Vorderkante 123, die auf einer Vorderseite in einer Drehrichtung DRI lokalisiert ist, und eine Hinterkante 124 auf, die auf einer Rückseite in der Drehrichtung DRI lokalisiert ist. Jeder der Flügel 12 weist einen spezifizierten Angriffswinkel α und eine spezifizierte Flügelsehnenlänge L12 auf.
Wie in 3 und 4 gezeigt, weist jeder der Flügel 12 eine Vorderkante 123 auf und die Vorderkante 123 weist eine Kerbung 40 auf. Die Kerbung 40 weist Spitzenabschnitte 41 und Ausnehmungsabschnitte 42 auf. Die Spitzenabschitte 41 und die Ausnehmungsabschnitte 42 sind abwechselnd miteinander entlang der Vorderkante 123 angeordnet. Außerdem weist die Oberfläche negativen Drucks 121 jedes Flügels 12 Rippen 51 auf, die von der Oberfläche negativen Drucks 121 vorstehen.
Die Kerbung 40 wird durch Vorsprungsabschnitte konfiguriert, die eine dreieckige Form aufweisen und benachbart zueinander angeordnet sind. Jeder Vorsprungsabschnitt weist den Spitzenabschnitt 41 auf, der eine Spitze des Vorsprungsabschnitts umfasst. Der Ausnehmungsabschnitt 42 ist wie eine Aussparung definiert, die zwischen zwei benachbarten der Vorsprungsabschnitte bereitgestellt wird.
Jede Rippe 51 erstreckt sich in Richtung der Hinterkante 124 von ihrem jeweiligen Ausnehmungsabschnitt 42 als ein Startpunkt 51a der Vorderkante 123. Mit anderen Worten erstreckt sich jede Rippe 51 in Richtung der Hinterkante 124 von der Position, die dem ausgenommenen Abschnitt 42 der Vorderkante 123 entspricht, als der Startpunkt 51a. Im Einzelnen ist die Position, die dem ausgenommenen Abschnitt 42 der Vorderkante 123 entspricht, der Startpunkt 51a, und die Position auf der Hinterkante 124 ist ein Endpunkt 51b. Beispielsweise erstreckt sich jede Rippe 51 kontinuierlich von dem Startpunkt 51a zu dem Endpunkt 51b. Mit anderen Worten ist jede Rippe 51 über die gesamte Strecke von dem Ausnehmungsabschnitt 42 der Vorderkante 123 zu der Hinterkante 124 angeordnet. Die Rippen 51 erstrecken sich parallel zueinander.
Genauer gesagt ist der Startpunkt 51a jeder Rippe 51 in einem tiefsten Abschnitt des Ausnehmungsabschnitts 42 angeordnet. Der Endpunkt 51b ist der Punkt, der auf der Hinterkante 124 entsprechend dem Startpunkt 51a in einer Umfangsrichtung eines Kreises angeordnet ist, der auf der Lüfterachse CL1 zentriert ist. Das heißt, die Rippen 51 erstrecken sich parallel zueinander in der Umfangsrichtung des Kreises, der auf der Lüfterachse CL1 des Axiallüfters 10 zentriert ist. Mit anderen Worten ist eine Mittelachse jeder der Rippen 51 auf der Lüfterachse CL1 des Axiallüfters 10 zentriert und erstreckt sich, um einen Bogen zu verfolgen, der den Startpunkt durchläuft, mit dem eine entsprechende der Rippen 51 verbunden ist.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Rippen 51 in allen Ausnehmungsabschnitten 42 bereitgestellt. Daher ist die Menge von Ausnehmungsabschnitten 42 in der Kerbung 40 und eine Menge der Rippen 51 zueinander gleich.
Außerdem wird die Höhe h1 jeder Rippe 51 höher als die Grenzschicht der Luftströmung eingestellt, die auf der Flügeloberfläche gebildet wird. Außerdem ist im Hinblick auf die relative Geschwindigkeit (mit Bezug auf jeden Flügel 12) der Luftströmung um den Flügel 12 eine innere Umfangsseite des Flügels 12 niedriger als eine äußere Umfangsseite. Es wird daher schwieriger eine Hauptströmung F4, die auf der Oberfläche negativen Drucks 121 strömt, während eine abwärts gerichtete Strömung F5 beteiligt ist, wie nachstehend beschrieben, von der Oberfläche negativen Drucks 121 beim Annähern an das innere Ende des Flügels 212 zu trennen. Als Ergebnis kann eine später beschriebene Wirkung aufgrund der Rippen 51 sogar in einem Fall erhalten werden, in dem eine Höhe h1 der Rippen 51 auf der inneren Umfangsseite des Flügels 12 niedriger als eine Höhe h1 der Rippen 51 auf der äußeren Umfangsseite des Flügels 12 ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die Höhen h1 der Rippen 51 eingestellt, um von der äußeren Umfangsseite in Richtung der inneren Umfangsseite des Axiallüfters 10 abzunehmen. Mit anderen Worten werden die Höhen h1 der Rippen 51 eingestellt. um von einer radialen Innenseite (d. h., der inneren Umfangsseite) des Axiallüfters 10 in Richtung einer radialen Außenseite (d. h., der äußeren Umfangsseite) des Axiallüfters 10 zuzunehmen.
Hier wird ein Vergleich zwischen dem Axialgebläse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und einem Axialgebläse J1 in einem in 7 gezeigten Vergleichsbeispiel durchgeführt. Das Axialgebläse J1 im Vergleichsbeispiel unterscheidet sich von dem Axialgebläse 1 in der vorliegenden Ausführungsform lediglich darin, dass das Axialgebläse J1 keine Rippe 51 in der Oberfläche negativen Drucks 121 jedes Flügels 12 aufweist.
In dem in 1, 2 gezeigten Axialgebläse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem Axialgebläse J1 in dem Vergleichsbeispiel weist die in den Axiallüfter 10 eintretende Luftströmung eine Geschwindigkeitskomponente in einer Richtung senkrecht zu der Lüfterachse CL1 des Axiallüfters 10, das heißt, in der Richtung der Lüfterachse CL1 auf. Im Hinblick auf die relative Geschwindigkeit der Luftströmung, die durch den Axiallüfter 10 läuft, ist mit Bezug auf jeden Flügel die innere Umfangsseite des Axiallüfters 10 höher als die äußere Umfangsseite des Axiallüfters 10. Als Ergebnis wird eine Luftströmung in dem äußeren Umfangsabschnitt des Axiallüfters 10 zu einer kontrahierten Strömung. Einer der Faktoren, der die kontrahierte Strömung verursacht, besteht darin, dass sich eine Durchgangsquerschnittsfläche des Luftdurchgangs in der Verkleidung 20 von dem Luftzustromteil 21 in Richtung des Luftausstromteils 22 verringert.
Des Weiteren ist in dem Axialgebläse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem Axialgebläse J1 in dem Vergleichsbeispiel der Abstand L2 zwischen dem Axiallüfter 10 und der Innenwand des Luftzustromteils 21 in der Links-Rechts-Richtung D2 größer als der Abstand L1 zwischen dem Axiallüfter 10 und der Innenwand des Luftzustromteils 21 in der Oben-Unten-Richtung D1. Daher ist es wahrscheinlicher, dass die durch den Axiallüfter 10 laufende Luftströmung in der Links-Rechts-Richtung zu einer kontrahierten Strömung wird. Das heißt, dass in der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform der Grad der Verringerung in der Durchgangsquerschnittsfläche des Luftdurchgangs in der Verkleidung 20 in der Links-Rechts-Richtung größer als der in der Oben-Unten-Richtung ist. Daher tritt die kontrahierte Strömung wahrscheinlicher in der Links-Rechts-Richtung auf.
Außerdem tritt in dem Axialgebläse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem Axialgebläse J1 in dem Vergleichsbeispiel eine Stagnation der Luftströmung in einem Bereich A3 (siehe 2) auf der stromabwärtigen Luftströmungsseite des Verbindungsteils 132 in der Nähe des inneren Umfangs des Ringteils 13 auf. Ein Auftreten der kontrahierten Strömung auf der äußeren Umfangsseite des Axiallüfters 10 wird gefördert, da der oben beschriebene Geschwindigkeitsunterschied zwischen der äußeren Umfangsseite und der inneren Umfangsseite des Axiallüfters 10 aufgrund einen Auftretens von Stagnation zunimmt. Als Ergebnis variieren Richtungen von Luftströmungen auf der Flügeloberfläche jedes Flügels 12 abhängig von Positionen der Flügeloberfläche in einer radialen Richtung des Lüfters gemäß dem Axialgebläse 1 der vorliegenden Ausführungsform und dem Axialgebläse J1 des Vergleichsbeispiels. Im Einzelnen unterscheidet sich, wie in 6 und 8 gezeigt. die Richtung einer auf jedem Flügel 12 strömenden Luftströmung F3 zwischen der inneren Umfangsseite und der äußeren Umfangsseite des Flügels 12. Eine Luftströmung F3a, die auf der inneren Umfangsseite des Flügels 12 strömt, wird in eine Umfangsrichtung um die Lüfterachse CL1 gelenkt. Eine Luftströmung F3b, die auf der äußeren Umfangsseite des Flügels 12 strömt, wird weiter in Richtung der Lüfterachse CL1 als die Luftströmung F3a gelenkt, die auf der inneren Umfangsseite des Flügels 12 strömt.
Daher kollidieren, wie in 8 gezeigt, im Vergleichsbeispiel die Hauptströmungen F4 miteinander, die durch die Kerbung 40 erzeugten abwärts gerichteten Strömungen F5 beinhalten, auf der Oberfläche negativen Drucks 121, was zu einer Luftströmungsturbulenz F6 führt. Folglich wird die Wirkung der Kerbung 40, das heißt, die Wirkung des Einschränkens der Trennung jeder Hauptströmung F4 auf der Oberfläche negativen Drucks 121, nicht vollständig gezeigt. Jede der abwärts gerichteten Strömungen F5 in 8 ist eine Luftströmung, die in Richtung der Oberfläche negativen Drucks 121 nach dem Auftreffen auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 jedes Flügels 12 von einem schräg verlaufenden Abschnitt der Spitzenabschnitt 41 abnimmt, wenn die Luftströmung F3 auf die Vorderkante 123 jedes Flügels 12 strömt. Außerdem ist jede der Hauptströmungen F4 in 8 eine Luftströmung, die auf der Oberfläche negativen Drucks 121 des Flügels 12 von dem Scheitel des Spitzenabschnitts 41 in Richtung der Hinterkante 124 des Flügels 12 strömt. Außerdem geben gestrichelte Linien in 8 eine Projektionslinie der jeweiligen Strömungsrichtungen der Hauptströmungen F4 auf der Oberfläche negativen Drucks 121 an. Die gestrichelten Linien in 6 sind denen in 8 ähnlich.
Im Gegensatz dazu können, wie in 6 gezeigt, die Richtungen von Luftströmungen, die auf der Oberfläche negativen Drucks 121 strömen, eingestellt werden, um parallel zueinander durch die Rippen 51 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu sein. Als Ergebnis kann eine Kollision zwischen den Hauptströmungen F4, die jeweils die durch die Kerbung 40 erzeugten abwärts gerichtete Strömungen F5 beinhalten, unterdrückt werden. Daher kann die Unterdrückungswirkung, welche die Hauptströmungen F4 daran hindert, sich von der Oberfläche negativen Drucks 121 zu trennen, aufgrund der durch die Kerbung 40 erzeugten abwärts gerichteten Strömungen F5 ausgeübt werden. Somit kann Lärm verringert werden, da die Turbulenz von Luftströmungen benachbart zu der Flügeloberfläche verringert und dadurch eine Druckvariation auf die den Lärm verursachenden Flügeloberfläche unterdrückt werden kann.
Hier ist jeder der Spitzenabschnitte 41 der Kerbung 40 ein Teil, der, wenn die auf die Vorderkante 123 jedes Flügels 12 strömende Luftströmung auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 des Flügels 12 trifft, eine abwärts gerichtete Strömung (einen vertikalen Wirbel) erzeugt, der in Richtung der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 des Flügels 12 abnimmt.
Im Gegensatz dazu ist jeder der Ausnehmungsabschnitte 42 der Kerbung 40 ein Teil, das nicht zu der Erzeugung der abwärts gerichteten Strömung auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 jedes Flügels 12 in der Kerbung 40 beiträgt, sondern die abwärts gerichtete Strömung auf der Seite der negativen Druckoberfläche 121 des Flügels 12 anregt.
Dann stellt die vorliegende Ausführungsform den Startpunkt 51a für jede Rippe 51 an dem ausgenommenen Abschnitt 42 der Kerbung 40 ein, wobei der Ausnehmungsabschnitt 42 nicht zur Erzeugung einer stromabwärtigen Strömung beiträgt. Als Ergebnis blockieren die Rippen 51 selbst nicht die Erzeugung einer abwärts gerichteten Strömung in der Kerbung 40, und daher kann die Unterdrückungswirkung, welche die Hauptströmungen daran hindert, sich von der Kerbung 40 zu trennen, mit Sicherheit ausgeübt werden.
Außerdem werden in der vorliegenden Ausführungsform die Rippen 51 auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 jedes Flügels 12 bereitgestellt, um dadurch Störungen zwischen der Luftströmung entlang der Oberfläche des Flügels 12 und der Luftströmung auf der Außenseite des Flügels 12 (z. B., eine Luftströmung, die in dem Zwischenraumteil 2 strömt) einzuschränken. Demgemäß kann die Erzeugung von Turbulenzlärm (d. h., Lärm in einem breiten Band) verringert werden, der sich aus der Luftströmungsturbulenz auf der Oberfläche jedes Flügels 12 ergibt. Des Weiteren kann die Erzeugung von Drehlärm verringert werden, die sich aus Störungen zwischen der Luftströmung entlang jeder Flügeloberfläche und der Luftströmung auf der Außenseite des Flügels 12 ergibt.
Insbesondere nimmt in der vorliegenden Ausführungsform die Höhe jeder Rippe 51 in der vorstehenden Richtung zu, während die Rippe sich von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite des Axiallüfters 10 erstreckt. Daher kann Drehlärm, der aus Störungen zwischen der Luftströmung entlang jeder Flügeloberfläche und der Luftströmung auf der Außenseite des Flügels 12 ergibt, wirksamer verringert werden.
(Zweite Ausführungsform)
Die Menge der Rippen 51 in der vorliegenden Ausführungsform ist kleiner als in der ersten Ausführungsform, wobei jedoch die anderen Konfigurationen in der vorliegenden Ausführungsform mit denen in der ersten Ausführungsform identisch sind.
Wie in 9 gezeigt, werden in der vorliegenden Ausführungsform die Rippen 51 lediglich für jeden zweiten Ausnehmungsabschnitt 42 der Ausnehmungsabschnitte 42 der Kerbung 40 bereitgestellt. Wie gerade beschrieben, sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Menge der Ausnehmungsabschnitte 42 und eine Menge der Rippen 51 nicht gleich zueinander, so dass die Menge der Rippen 51 kleiner als die Menge von Ausnehmungsabschnitten 42 ist.
Sogar wenn die Menge der Rippen 51 kleiner als die Menge der Ausnehmungsabschnitte 42 ist, wie in der vorliegenden Ausführungsform, kann die Wirkung der Einschränkung der Hauptströmungen F4 auf die Oberflächen negativen Drucks 121, die durch die Kerbung 40 erzeugten abwärts gerichteten Strömungen F5 verursacht wird, im Vergleich mit einem Fall, in dem Rippen 51 auf den Oberflächen negativen Drucks 121 nicht bereitgestellt werden, vollständig gezeigt werden.
Außerdem wird eine zusätzliche feste Wandoberfläche in Luftströmungen, die auf der Oberfläche negativen Drucks 121 strömen, beim Bereitstellen der Rippen 51 in der Oberfläche negativen Drucks 121 erzeugt, und dadurch kann ein zusätzlicher Wirbel durch die Rippen 51 auftreten. Daher ist es nicht vorzuziehen, die Rippen 51 unnötigerweise bereitzustellen, und eine Menge der Rippen 51 wird vorzugsweise so klein wie möglich wie in der vorliegenden Ausführungsform eingestellt. Daher kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Erzeugung von zusätzlichen Wirbeln von den Rippen 51 im Vergleich mit einem Fall verringert werden, in dem Rippen 51 in allen Ausnehmungsabschnitten 42 bereitgestellt werden.
Die vorliegende Ausführungsform ist in einem Fall wirksam, dass ein Unterschied in der Luftströmungsrichtung auf der äußeren Umfangsseite und der inneren Umfangsseite jedes Flügels 12 klein ist, und dass die Wirkung der Einschränkung der Trennung jeder Hauptströmung F4 auf Oberflächen negativen Drucks 121 nicht durch Bereitstellen der Rippen 51 für alle Ausnehmungsabschnitte 42, sondern durch Bereitstellen der Rippen 51 für lediglich einige der Ausnehmungsabschnitte 42 vollständig gezeigt wird.
(Dritte Ausführungsform)
Wie mit der zweiten Ausführungsform ist die Menge der Rippen 51 in der vorliegenden Ausführungsform kleiner als die in der ersten Ausführungsform. Außerdem ist die Menge der Rippen 51 auf dem äußeren Umfangsabschnitt der Kerbung 40 größer als die Menge der Rippen 51 auf dem äußeren Umfangsabschnitt der Kerbung 40. Andere Konfigurationen in der vorliegenden Ausführungsform sind mit denen in der ersten Ausführungsform identisch.
Wie in 10 gezeigt, werden in der vorliegenden Ausführungsform die Rippen 51 in Ausnehmungsabschnitten 42 bereitgestellt, die in den ersten bis fünften Positionen von der äußeren Umfangsseite lokalisiert sind, mit Ausnahme von Ausnehmungsabschnitten 42, die in den ersten und zweiten Positionen von der inneren Umfangsseite lokalisiert sind.
Hier wird der Abschnitt der inneren Umfangsseite eines Axiallüfters 10 von der Position der radialen Mitte des Axiallüfters 10 in dem Bereich, in dem die Kerbung 40 ausgebildet ist, als ein innerer Umfangsabschnitt der Kerbung 40 bezeichnet. Der Abschnitt der äußeren Umfangsseite des Axiallüfters 10 von der Position der radialen Mitte des Axiallüfters 10 in dem Bereich, in dem die Kerbung 40 bereitgestellt wird, wird als der äußere Umfangsabschnitt der Kerbung 40 bezeichnet. In diesem Fall sind in der vorliegenden Ausführungsform die Ausnehmungsabschnitte 42 in den ersten, zweiten und dritten Positionen von der äußeren Umfangsseite in dem äußeren Umfangsabschnitt der Kerbung 40 lokalisiert, wohingegen die Ausnehmungsabschnitte 42 in den ersten, zweiten und dritten Positionen von der inneren Umfangsseite in dem inneren Umfangsabschnitt der Kerbung 40 lokalisiert sind. In der vorliegenden Ausführungsform werden drei Rippen 51 auf dem äußeren Umfangsabschnitt der Kerbung 40 bereitgestellt und eine Rippe 51 wird auf dem inneren Umfangsabschnitt der Kerbung 40 bereitgestellt. Daher ist in der vorliegenden Ausführungsform die Menge der Rippen 51 auf dem äußeren Umfangsabschnitt der Kerbung 40 größer als die Menge der Rippen 51 auf dem inneren Umfangsabschnitt der Kerbung 40.
Wie oben beschrieben, werden in der vorliegenden Ausführungsform die Rippen 51 lediglich in einigen Ausnehmungsabschnitten 42 der Kerbung 40 bereitgestellt. Daher ergibt die vorliegenden Ausführungsform die gleichen Wirkungen wie jene in der zweiten Ausführungsform.
Des Weiteren weist in der vorliegenden Ausführungsform der äußere Umfangsabschnitt der Kerbung 40 mehr Rippen 51 als der innere Umfangsabschnitt der Kerbung 40 auf. Eine Unterdrückungswirkung, welche die Hauptströmungen F4 daran hindert, sich von der Oberfläche negativen Drucks 121 zu trennen, kann unter einer Bedingung ausreichend ausgeübt werden, dass die Rippen 51 in lediglich einigen der Ausnehmungsabschnitten 42 aus dem nachstehend erläuterten Grund bereitgestellt werden.
Es ist weniger wahrscheinlich, dass eine kontrahierte Strömung auf der inneren Umfangsseite des Axiallüfters 10 verursacht wird, da die innere Umfangsseite kaum durch Stagnation beeinflusst wird, die in der Nähe eines Ringabschnitts 13 auftreten kann. Es ist wahrscheinlich, dass eine kontrahierte Strömung auf der äußeren Umfangsseite des Axiallüfters 10 verursacht wird, da die äußere Umfangsseite ohne weiteres durch Stagnation beeinflusst wird, die in der Nähe des Ringabschnitts 13 auftreten kann. Dann wird eine Menge der in dem inneren Umfangsabschnitt der Kerbung 40 bereitgestellten Rippen 51 verringert und eine Menge der in dem äußeren Umfangsabschnitt der Kerbung 40 bereitgestellten Rippen 51 erhöht. Als Ergebnis können Richtungen von Luftströmungen, die auf der Oberfläche negativen Drucks 121 strömen, eingestellt werden, um parallel zueinander zu sein, und dadurch kann eine Kollision zwischen den Hauptströmungen, welche die durch die Kerbung 40 verursachten abwärts gerichteten Strömungen beinhalten, unterdrückt werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform werden drei der Rippen 51 in dem äußeren Umfangsabschnitt jeder Kerbung 40 bereitgestellt, und eine einzige der Rippen 51 wird in dem inneren Umfangsabschnitt der Kerbung 40 bereitgestellt. Die Mengen der Rippen 51, die jeweils in dem äußeren Umfangsabschnitt und dem inneren Umfangsabschnitt der Kerbung 40 bereitgestellt werden, kann jedoch geändert werden, so lange wie eine Menge der Rippen 51, die auf dem äußeren Umfangsabschnitt bereitgestellt wird, größer als eine Menge der Rippen 51 ist, die auf dem inneren Umfangsabschnitt bereitgestellt wird. Beispielsweise können Rippen 51 in lediglich Ausnehmungsabschnitten 42, die in den ersten, zweiten und dritten Positionen von der äußeren Umfangsseite lokalisiert sind, bereitgestellt werden, so dass der äußere Umfangsabschnitt der Kerbung 40 drei Rippen 51 und der innere Umfangsabschnitt der Kerbung 40 keine Rippen aufweist.
(Vierte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform werden Rippen 52 auf der Oberfläche positiven Drucks 122 jedes Flügels 12 hinzugefügt. Die anderen Konfigurationen in der vorliegenden Ausführungsform sind mit denen in der ersten Ausführungsform identisch.
Wie in 11 gezeigt, werden in der vorliegenden Ausführungsform, wie mit der ersten Ausführungsform, auf der Oberfläche negativen Drucks 121 jedes Flügels 12 Rippen 51 in allen Ausnehmungsabschnitten 42 der Kerbung 40 bereitgestellt. Außerdem werden auf der Oberfläche positiven Drucks 122 der Flügel 12 in allen Ausnehmungsabschnitten 42 der Kerbung 40 Rippen 52 bereitgestellt. Hier wird nahstehend eine Rippe 51, die in der Oberfläche negativen Drucks 121 bereitgestellt wird, als eine erste Rippe 51 bezeichnet, und eine Rippe 52, die in der Oberfläche positiven Drucks 122 bereitgestellt wird, als eine zweite Rippe 52 bezeichnet.
Wie mit der ersten Ausführungsform erstreckt sich jede der ersten Rippen 51 kontinuierlich von einem entsprechenden der Ausnehmungsabschnitte 42 einer Vorderkante 123, die als ein Startpunkt 52a bezeichnet wird, zu der Hinterkante 124, die als ein Endpunkt 52b bezeichnet wird. Mit anderen Worten wird eine Position, die dem Ausnehmungsabschnitt 42 der Vorderkante 123 entspricht, als der Startpunkt 52a verwendet, und eine Position auf der Hinterkante 124 wird als der Endpunkt 52b verwendet. In diesem Fall erstreckt sich, wie mit den in der ersten Ausführungsform beschriebenen ersten Rippen 51, jede der zweiten Rippen 52 kontinuierlich von dem Startpunkt 52a zu dem Endpunkt 52b. Die zweiten Rippen 52 sind alle in der Höhe h2 identisch, die gleich der Höhe h1 der ersten Rippe 51 ist, die in der äußersten peripheren Position lokalisiert ist.
In dem Fall, in dem die Rippen 51 lediglich auf der Oberfläche negativen Drucks 121 der Oberflächen negativen und positiven Drucks 121, 122 jedes Flügels 12 bereitgestellt werden, wie in der ersten Ausführungsform, werden Luftströmungen von der Hinterkante 124 jedes Flügels 12 entlang der Rippen 51 auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 freigesetzt, und werden den kontrahierten Strömungen folgend auf der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 freigesetzt. Als Ergebnis ist eine Richtung einer Luftströmung, die von der Hinterkante 124 des Flügels 12 emittiert wird und auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 strömt, von einer Richtung einer Luftströmung unterschiedlich, die von der Hinterkante 124 des Flügels 12 emittiert wird und auf der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 strömt, und dadurch tritt eine Turbulenz in Luftströmungen auf, die von der Hinterkante 124 des Flügels 12 emittiert werden.
Im Gegensatz dazu werden gemäß der vorliegenden Ausführungsform die ersten Rippen 51 auf jeder Oberfläche negativen Drucks 121 bereitgestellt, und außerdem werden die zweiten Rippen 52 auf jeder Oberfläche positiven Drucks 122 bereitgestellt. Die Richtungen von Luftströmungen, die von der Hinterkante 124 des Flügels 12 freigesetzt werden, können dadurch die gleichen auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 und auf der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 sein, und Luftströmungen, die von der Hinterkante 124 des Flügels 12 freigesetzt werden, können stabil sein.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform stimmen eine Menge der Ausnehmungsabschnitte 42 der Kerbung 40, eine Menge der ersten Rippen 51 und eine Menge der zweiten Rippen 52 miteinander überein, und die ersten Rippen 51 und die zweiten Rippen 52 werden bereitgestellt, um einander auf einer Eins-zu-Eins-Grundlage zu entsprechen. Als Ergebnis wird eine Wirkung des Stabilisierens von Luftströmungen, die von der Hinterkante 124 jedes Flügels freigesetzt werden, maximal verbessert.
Die zweiten Rippen 52 sind vorzugsweise angeordnet, um mit den ersten Rippen 51 in der Axialrichtung des Lüfters, wie in der vorliegenden Ausführungsform, hinsichtlich des Einstellens der Richtungen von Luftströmungen zu überlappen, die von der Hinterkante 124 des Flügels 12 emittiert werden, um die gleichen auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 112 und auf der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 zu sein.
(Fünfte Ausführungsform)
Eine Menge von ersten Rippen 51 und eine Menge der zweiten Rippen 52 werden im Vergleich zu der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Ausführungsform verringert. Die anderen Konfigurationen der vorliegenden Ausführungsform sind die gleichen wie jene der vierten Ausführungsform.
Wie in 12 gezeigt, werden in der vorliegenden Ausführungsform erste Rippen 51 in lediglich einem Teil der Ausnehmungsabschnitte 42 der Kerbung 40 bereitgestellt. Im Einzelnen werden, wie mit der zweiten Ausführungsform, die ersten Rippen 51 in jedem zweiten Ausnehmungsabschnitt 42 der Ausnehmungsabschnitte 42 bereitgestellt, die entlang einer Vorderkante 123 angeordnet sind. Daher ergibt die vorliegenden Ausführungsform die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie jene in der zweiten Ausführungsform.
Außerdem werden in der vorliegenden Ausführungsform zweite Rippen 52 in lediglich einigen der Ausnehmungsabschnitte 42 der Kerbung 40 bereitgestellt. Im Einzelnen werden die zweiten Rippen 52 in den Ausnehmungsabschnitten 42 bereitgestellt, die in den ersten, zweiten und dritten Positionen von der äußeren Umfangsseite lokalisiert sind.
Wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben, führt das Bereitstellen von Rippen auf den Oberflächen jedes Flügels 12 zu einer Bildung von zusätzlichen festen Wänden in Luftströmungen, die auf den Oberflächen strömen. Folglich werden zusätzliche Wirbel von den Rippen erzeugt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Menge der zweiten Rippen 52 kleiner als die Menge der Ausnehmungsabschnitten 42 ausgeführt. Daher kann die Erzeugung von zusätzlichen Wirbeln der zweiten Rippen 52 im Vergleich mit dem Fall verringert werden, in dem zweite Rippen 52 in allen Ausnehmungsabschnitten 42 bereitgestellt werden.
Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform die Menge der zweiten Rippen 52 kleiner als die Menge der ersten Rippen 51. Des Weiteren ist die Menge der zweiten Rippen 52 in einem äußeren Umfangsabschnitt der Kerbung 40 größer als die Menge der zweiten Rippen 52 in einem inneren Umfangsabschnitt der Kerbung 40. Wie in der dritten Ausführungsform beschrieben, ist es wahrscheinlicher, das eine kontrahierte Strömung auf der äußeren Umfangsseite eines Axiallüfter 10 als auf der inneren Umfangsseite des Axiallüfters 10 auftritt. Daher ist es in einem Fall wirksam, in dem die Menge der zweiten Rippen 52 verringert wird, mehr von den zweiten Rippen 52 in dem äußeren Umfangsabschnitt der Kerbung 40 als in dem inneren Umfangsabschnitt der Kerbung 40 bereitzustellen.
(Sechste Ausführungsform)
Eine Menge der ersten Rippen 51 und eine Menge der zweiten Rippen 52 werden im Vergleich zu der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf ähnliche Weise zu der fünften Ausführungsform verringert. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich jedoch von der fünften Ausführungsform darin, dass die Menge der zweiten Rippen 52 größer als die Menge der ersten Rippen 51 ist.
Wie in 13 gezeigt, werden in der vorliegenden Ausführungsform die ersten Rippen 51 nicht in Ausnehmungsabschnitten 42 bereitgestellt, die in den ersten, zweiten und dritten Positionen von der inneren Umfangsseite lokalisiert sind, sondern werden in Ausnehmungsabschnitten 42 bereitgestellt, die in den ersten, zweiten, dritten und vierten Positionen von der äußeren Umfangsseite lokalisiert sind. Außerdem werden die zweiten Rippen 52 in Ausnehmungsabschnitten 42 bereitgestellt, die in den ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Positionen von der äußeren Umfangsseite lokalisiert sind, mit Ausnahme eines Ausnehmungsabschnitt 42, der auf der innersten Umfangsseite lokalisiert ist.
Auf diese Art und Weise ist in der vorliegenden Ausführungsform die Menge der ersten Rippen 51 auf dem äußeren Umfangsabschnitt der Kerbung 40 größer als die Menge der ersten Rippen 51 auf dem inneren Umfangsabschnitt der Kerbung 40. Des Weiteren ist die Menge der zweiten Rippen 52 auf dem äußeren Umfangsabschnitt der Kerbung 40 größer als die Menge der zweiten Rippen 52 auf dem inneren Umfangsabschnitt der Kerbung 40. Demgemäß stellt die vorliegende Ausführungsform die gleichen Wirkungen wie die dritte Ausführungsform und die fünfte Ausführungsform bereit.
Luftströmungen, die auf der Oberfläche negativen Drucks 121 jedes Flügels 12 gelaufen sind, erreichen die Oberfläche positiven Drucks 122 des nächsten Flügels 12 in der Drehrichtung DR1 des Axiallüfters 10. Als Ergebnis ist es wahrscheinlicher, dass die Oberfläche positiven Drucks 122 mehr durch die kontrahierte Strömung und die Turbulenz als die Oberfläche negativen Drucks 121 beim Vergleich zwischen der Oberfläche negativen Drucks 121 und der Oberfläche positiven Drucks 122 des Flügels 12 beeinflusst wird.
Daher ist eine Menge der zweiten Rippen 52 vorzugsweise größer als eine Menge der ersten Rippen 51, wie in der vorliegenden Ausführungsform, in einem Fall, in dem die zweiten Rippen 52 in einem Teil der Ausnehmungsabschnitte 42 der Kerbung 40 bereitgestellt werden. Demgemäß können die Richtungen von Luftströmungen, die auf der Oberfläche positiven Drucks 122 strömen, eingestellt werden, um parallel zueinander zu sein. Als Ergebnis können die Richtungen von Luftströmungen, die von der Hinterkante 124 des Flügels 12 emittiert werden, die gleichen auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 und auf der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 sein, und dadurch können die Luftströmungen stabil sein, die von der Hinterkante 124 des Flügels 12 emittiert werden.
14 zeigt die Messergebnisse der Lärmpegel des Axialgebläses in der ersten Ausführungsform, der sechsten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel. Das Axialgebläse J1 in dem Vergleichsbeispiel wird durch Eliminieren der Rippen 51 von der Oberfläche negativen Drucks 121 des Axialgebläse 1 gemäß der ersten Ausführungsform erhalten. Wenn die Menge von Ausnehmungsabschnitten 42 der Kerbung 40 gleich N ist, die Menge der ersten Rippen 51 des Axialgebläse 1 gemäß der ersten Ausführungsform gleich N ist, die gleich der Menge von Ausnehmungsabschnitten 42 ist; ist die Menge der ersten Rippen 51 und die Menge der zweiten Rippen 52 des Axialgebläses 1 gemäß der sechsten Ausführungsform N – 3 bzw. N – 1.
Wie in 14 gezeigt, wird herausgefunden, dass das Axialgebläse gemäß der ersten Ausführungsform mehr Lärm als das Vergleichsbeispiel verringert, und das Axialgebläse gemäß der sechsten Ausführungsform Lärm weit mehr als das Vergleichsbeispiel verringert. Wie aus den Messergebnissen ersichtlich ist, ist die vorliegende Ausführungsform imstande, Lärm am meisten zu verringern.
(Siebente Ausführungsform)
Als nächstes wird eine siebente Ausführungsform mit Bezug auf 15 und 16 beschrieben. 15 ist eine Perspektivansicht jedes Flügels 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 16 ist eine Querschnittsansicht, die entlang einer Linie XVI-XVI in 15 genommen ist. Die Linie XVI-XVI in 15 ist eine gekrümmte Linie, die durch den zentralen Teil eines Flügels 12 in einer Umfangsrichtung (d. h., einer Sehnenrichtung) läuft. Daher zeigt 16 einen geschnittenen Abschnitt des Flügels 12, wenn der Flügel 12 in dem zentralen Teil in der Umfangsrichtung (d. h., der Sehnenrichtung) geschnitten ist.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass zweite Ausnehmungsabschnitte 53 zu der Oberfläche positiven Drucks 122 jedes Flügels 12 hinzugefügt werden. Die vorliegende Ausführungsform wird beschrieben, wobei Abschnitte, die mit Abschnitten in der ersten Ausführungsform identisch oder äquivalent sind, eliminiert oder vereinfacht werden.
Wie in 15 gezeigt, werden in der vorliegenden Ausführungsform, wie mit der ersten Ausführungsform, Rippen 51 auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 jedes Flügels 12 bereitgestellt, um sämtlichen Ausnehmungsabschnitten 42 der Kerbung 40 zu entsprechen.
Wie in der vierten Ausführungsform beschrieben, ist es wahrscheinlich, dass sich die Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 und die Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 jedes Flügels 12 voneinander in einer Luftströmungsrichtung unterscheiden. Wenn die Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 und die Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 jedes Flügels 12 sich in der Luftströmungsrichtung unterscheiden, kann ein dreidimensionaler Wirbel auftreten, der ein Faktor in der Lärmerzeugung ist, wenn sich die Luftströmung auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 und die Luftströmung auf der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 an der Hinterkante 124 des Flügels 12 kreuzen.
Daher werden, wie in 16 gezeigt, die zweiten Ausnehmungsabschnitte 53, die in Richtung der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 zurückgehen, auf der Oberfläche positiven Drucks 122 jedes Flügels 12 bereitgestellt, um den Rippen 51 zu entsprechen, die auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 der Flügel 12 bereitgestellt werden. Das heißt, dass in der vorliegenden Ausführungsform die zweiten Ausnehmungsabschnitte 53 ausgebildet sind, um allen Ausnehmungsabschnitten (d. h., den ersten Ausnehmungsabschnitten) 42 der Kerbung 40 zu entsprechen. Daher sind eine Menge der ersten Ausnehmungsabschnitte 42 und eine Menge der zweiten Ausnehmungsabschnitte 53 in der Kerbung 40 zueinander gleich gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Die Funktion jedes zweiten Ausnehmungsabschnitts 53 besteht darin, Luftströmungen auf der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 jedes Flügels 12 zu verbessern. In diesem Fall erstreckt sich jeder Ausnehmungsabschnitt 53 kontinuierlich von dem ersten Ausnehmungsabschnitt 42 in der Vorderkante 123 auf der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 jedes Flügels 12 als ein Startpunkt 52a zu der Hinterkante 124 als ein Endpunkt 52b. Mit anderen Worten wird eine Position, die dem ersten Ausnehmungsabschnitt 42 in der Vorderkante 123 auf der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 jedes Flügels 12 entspricht, als der Startpunkt 52a verwendet, und eine Position auf dem Hinterkante 124 als der Endpunkt 52b verwendet. Jeder zweite Ausnehmungsabschnitt 53 in der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich kontinuierlich von dem Startpunkt 52a zu dem Endpunkt 52b. Im Einzelnen erstreckt sich jeder zweite Ausnehmungsabschnitt 53 in der vorliegenden Ausführungsform in einer Umfangsrichtung um die Lüfterachse CL des Axiallüfters 10.
In der vorliegenden Ausführungsform ist jeder zweite Ausnehmungsabschnitt 53 als eine Nut mit V-förmigem Querschnitt ausgebildet. Außerdem wird bevorzugt, um die Festigkeit jedes Flügels 12 sicherzustellen, eine derartige Einstellung vorzunehmen, dass die Breite jedes zweiten Ausnehmungsabschnitts 53 gleich oder geringer als die Breite einer Rippe 51 ist und die Tiefe jedes zweiten Ausnehmungsabschnitts 53 gleich oder geringer als die Hälfte der Dicke des Flügels 12 ist.
Andere Konfigurationen in der vorliegenden Ausführungsform sind mit denen in der ersten Ausführungsform identisch. Gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform können Kollisionen von Hauptströmungen, welche die von der Kerbung 40 erzeugten abwärts gerichteten Strömungen umfassen, durch die Rippen 51 eingeschränkt werden. Daher kann die Wirkung der Einschränkung der Trennung der Hauptströmungen in der Kerbung 40 gezeigt werden.
Die vorliegende Ausführungsform ist konfiguriert, so dass die zweiten Ausnehmungsabschnitte 53 in der Oberfläche positiven Drucks 122 jedes Flügels 12 bereitgestellt werden. Demgemäß sind Luftströmungen auf der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 jedes Flügels 12 festgelegt, während sie von den Ausnehmungsabschnitten 42 der Kerbung 40 in Richtung der Hinterkante 124 jedes Flügels 12 entlang dem zweiten Ausnehmungsabschnitt 53 strömen. Als Ergebnis kann eine Luftströmungsrichtung auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 jedes Flügels 12 und eine Luftströmungsrichtung auf der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 jedes Flügels 12 ohne weiteres festgelegt werden, parallel zueinander zu sein. Das Auftreten eines dreidimensionalen Wirbels, der verursacht wird, wenn sich eine Luftströmung von der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 mit einer Luftströmung von der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 an der Hinterkante 124 jedes Flügels 12 schneidet, kann dadurch verhindert werden.
Folglich kann die Lärmerzeugung, die sich aus der Turbulenz der Luftströmung auf den Oberflächen jedes Flügels 12 ergeben, ausreichend eingeschränkt werden. Des Weiteren kann, da die Einschränkung der Turbulenz der Luftströmung auf den Oberflächen der Flügel 12 zu einer Einschränkung des Antriebsdrehmoments eines Motors 30 führen kann, der Wirkungsgrad des Lüfters des Axialgebläses 1 verbessert werden.
Des Weiteren sind in der vorliegenden Ausführungsform die Menge der Rippen 51 und die Menge der zweiten Ausnehmungsabschnitte 53 gleich der Menge von Ausnehmungsabschnitten 42 der Kerbung 40, und die Rippen 51 und die zweiten Ausnehmungsabschnitte 53 werden bereitgestellt, um einander auf einer Eins-zu-Eins-Grundlage zu entsprechen. Demgemäß wird die Wirkung des Stabilisierens von Luftströmungen, die von der Hinterkante 124 jedes Flügels freigesetzt werden, maximal verbessert.
Die zweiten Ausnehmungsabschnitte 53 sind vorzugsweise angeordnet, um mit den Rippen 51 in der Axialrichtung des Lüfters, wie in der vorliegenden Ausführungsform, hinsichtlich des Einstellens der Richtungen von Luftströmungen zu überlappen, die von der Hinterkante 124 des Flügels 12 emittiert werden, um die gleichen auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 112 und auf der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 zu sein. Dies ist wirksam beim Beschränken der Abnahme in der Festigkeit jedes Flügels 12, die sich aus der Bildung der zweiten Ausnehmungsabschnitte 53 ergibt.
(Andere Modifikationen)
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung modifiziert werden.

(1) Sowohl die Rippen (d. h., die ersten Rippen) 51 und die zweiten Rippen 52 bezeichnen die Ausnehmungsabschnitte 42 als den Startpunkt und die Hinterkante 124 jeweils als den Endpunkt 51b, 52b gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen.

Wie in 17 gezeigt, können Positionen zwischen den Vorderkanten 123 und den Hinterkanten 124 der Flügel 12 als Endpunkte 51b, 52b verwendet werden. Das heißt, die ersten Rippen 51 und die zweiten Rippen 52 weisen eine Form auf, die sich in einer gesamten Länge der Flügeloberfläche in der Sehnenrichtung gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen erstreckt, wobei jedoch die ersten Rippen 51 und die zweiten Rippen 52 eine Form aufweisen können, die sich von den Ausnehmungsabschnitten 42 in einer Teillänge der Flügeloberfläche in der Sehnenrichtung erstreckt.
Sogar in diesem Fall können die gleichen Wirkungen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen erhalten werden, da die Richtungen der Luftströmungen auf den Flügeloberflächen verglichen mit einem Fall, der keine Rippen 51, 52 in den Flügeloberflächen 121, 122 der Flügel 12 aufweist, parallel zueinander eingestellt werden können. Sowohl die erste Rippe 51 als auch die zweite Rippen 52 weisen die Endabschnitte 51b, 52b jeweils vorzugsweise als ein Endabschnitt der Hinterkante 124 hinsichtlich des Verbesserns der Wirkung des Einstellens der Richtungen der Luftströmungen auf den Flügeloberflächen auf, um parallel zueinander zu sein.
Außerdem weisen in jeder der vorhergehenden Ausführungsformen sowohl die erste Rippe 51 als auch die zweite Rippe 52 die Form auf die sich in den Kreisbogen erstreckt. Andere Formen, die sich in Richtung der Hinterkante 124 erstrecken, genügen ebenfalls. Beispielsweise können die erste Rippe 51 und die zweite Rippe 52 von einer Form sein, die sich parallel zu Tangenten erstreckt, die durch die Startpunkte 51a, 52a der Rippen 51, 52 laufen, durch welche die jeweiligen Kreise laufen, welche die die Lüfterachse CL1 als ihre Mitten aufweisen. Auf diese Weise können die ersten und zweiten Rippen 51, 52 eine gerade Form aufweisen.

(2) In jeder der vorhergehenden Ausführungsformen ist der Startpunkt 51a der Rippe 51 (erste Rippe 51) in dem tiefsten Abschnitt des Ausnehmungsabschnitts 42 lokalisiert. Der Startpunkt 51a kann jedoch von dem tiefsten Abschnitt des Ausnehmungsabschnitt 42 abweichen, so lange wie der Punkt 51a innerhalb eines Bereiches ist, in dem die Kollision der Hauptströmungen F4, welche die durch die Kerbung 40 erzeugten abwärts gerichteten Strömungen F5 umfasst, verhindert werden können. Dies ist das gleiche für die Startpunkte 52a der zweiten Rippen 52 in den vierten bis sechsten Ausführungsformen.
(3) Eine Menge der in einem einzigen Flügel 12 bereitgestellten Rippen (d. h., der ersten Rippen) 51 ist mehr als eins gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen, wobei die Menge jedoch eins sein kann. Auf ähnliche Weise kann eine Menge der in einem einzigen Flügel 12 bereitgestellten zweiten Rippen 52 eins sein. In diesem Fall sind die ersten Rippen 51 und die zweiten Rippen 52 vorzugsweise in einem Mittenabschnitt der Kerbung 40 angeordnet, da Richtungen von Luftströmungen, die auf der Flügeloberfläche strömen, zwischen der inneren Umfangsseite und der äußeren Umfangsseite der Flügel 12 unterschiedlich sind. Die Richtungen von Luftströmungen auf der Flügeloberfläche können dadurch eingestellt werden, um parallel zueinander im Vergleich zu einem Fall zu sein, der keine Rippe 51, 52 auf den Flügeloberflächen 121, 122 der Flügel 12 aufweist, und die gleichen Wirkungen wie die der oben beschriebenen Ausführungsformen können erhalten werden.
(4) Die Rippen (d. h., die ersten Rippen) 51 werden in allen Flügeln 12 gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen bereitgestellt, wobei jedoch die ersten Rippen 51 in lediglich einem Teil der Flügel 12 bereitgestellt werden können. Auf ähnliche Weise können die zweiten Rippen 52 in lediglich einem Teil der Flügel 12 bereitgestellt werden. Sogar in diesem Fall können die Richtungen von Luftströmungen auf der Flügeloberfläche eingestellt werden, um parallel zueinander im Vergleich zu einem Fall zu sein, der keine Rippe 51, 52 auf den Flügeloberflächen 121, 122 der Flügel 12 aufweist, und die gleichen Wirkungen wie die der oben beschriebenen Ausführungsformen können erhalten werden.
(5) In jeder der vorhergehenden Ausführungsformen wird die Kerbung 40 in einem Teil der Vorderkante 123 jedes Flügels 12 bereitgestellt. Die Kerbung 40 kann jedoch in der gesamten Vorderkante 123 bereitgestellt werden. Der Spitzenabschnitt 41 jeder Kerbung 40 weist die Form eines Dreiecks auf, deren Scheitel spitzt ist. Der Scheitel kann jedoch eine runde Form aufweisen. Auf ähnliche Weise kann der Ausnehmungsabschnitt 42 jeder Kerbung 40 eine Form aufweisen, deren Boden rund ist.
(6) Es ist ohne Bedeutung, ob die Flügel 12 in jeder der vorhergehenden Ausführungsformen gerade Flügel, vorwärts gerichtete Flügel, rückwärts gerichtete Flügel oder dergleichen sind. Bei jedem Typ ist die Anwendung der vorliegenden Ausführungsform in einem Fall wirksam, in dem die Richtungen von Luftströmungen auf den Oberflächen der Flügel 12 nicht gleichmäßig sind und die innere Umfangsseite und äußere Umfangsseite jedes Flügels 12 sich in der Richtung der Luftströmung unterscheiden, die auf dem Flügel 12 strömt.
(7) In jeder der vorhergehenden Ausführungsformen wird die vorliegende Offenbarung auf das Axialgebläse 1 angewendet, das die Verkleidung 20 und das Ringteil 13 aufweist. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch ebenfalls auf das Axialgebläse 1 anwendbar, das entweder die Verkleidung 20 oder das Ringteil 13 aufweist oder weder die Verkleidung 20 noch das Ringteil 13 aufweist. Das heißt, die vorliegende Offenbarung ist auf jedes Axialgebläse anwendbar, in dem sich die Richtungen von Luftströmungen auf einer Flügeloberfläche eines Flügels gemäß Positionen auf der Flügeloberfläche in der radialen Richtung des Lüfters unterscheiden.
(8) In der oben beschriebenen siebenten Ausführungsform weist jeder Ausnehmungsabschnitt 53 die Form auf, die sich kontinuierlich von der Vorderkante 123 der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 jedes Flügels 12 zu seiner Hinterkante 124 erstreckt. Der Ausnehmungsabschnitt kann jedoch eine Form aufweisen, wobei ein Teil derselben diskontinuierlich ist.

Außerdem ist es wünschenswert, wie in der siebenten Ausführungsform beschrieben, die zweiten Ausnehmungsabschnitte 53 in der Oberfläche positiven Drucks 122 jedes Flügels 12 gemäß den Rippen 51 auszubilden, die auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 des Flügels 12 bereitgestellt werden. Mindestens ein oder mehrere der zweiten Ausnehmungsabschnitte 53 genügen. Beispielsweise kann die Menge der zweiten Ausnehmungsabschnitte 53 kleiner als die Menge der Rippen 51 dadurch sein, dass der zweite Ausnehmungsabschnitt 53 gemäß einer der benachbarten Rippen 51 gebildet wird. Der zweite Ausnehmungsabschnitt 53 ist nicht darauf beschränkt, eine Bogenform aufzuweisen, sondern kann eine gerade Form aufweisen, so lange wie die Richtungen der von der Hinterkante 124 freigesetzten Luftströmungen die gleichen auf der Seite benachbart zu der Oberfläche negativen Drucks 121 und auf der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 jedes Flügels 12 werden.
Des Weiteren ist in der siebenten Ausführungsform jeder zweite Ausnehmungsabschnitt 53 wie eine Nut ausgebildet, die eine V-Form im Querschnitt aufweist. Der zweite Ausnehmungsabschnitt 53 kann jedoch wie eine Nut ausgebildet sein, die eine U-Form im Querschnitt aufweist, oder wie eine Nut ausgebildet sein, die eine tetragonale Form im Querschnitt aufweist.
Wie mit den in den vierten bis sechsten Ausführungsformen beschriebenen zweiten Rippen 52 werden die in der siebenten Ausführungsform beschriebenen zweiten Ausnehmungsabschnitte 53 verwendet, um Luftströmungen auf der Seite benachbart zu der Oberfläche positiven Drucks 122 jedes Flügels 12 zu verbessern. Demgemäß können die zweiten Rippen 52 in den vierten bis sechsten Ausführungsformen durch die zweiten Ausnehmungsabschnitte 53 ersetzt werden.

(9) In jeder der vorhergehenden Ausführungsformen wird das Gebläse gemäß der vorliegenden Offenbarung auf ein Axialgebläse 1 angewendet, das einen Axiallüfter 10 aufweist. Das Gebläse gemäß der vorliegenden Offenbarung kann jedoch auf ein Gebläse angewendet werden, das einen Lüfter aufweist, wie beispielsweise einen Zentrifugallüfter oder einen Querstromlüfter.
(10) In jeder der vorhergehenden Ausführungsformen wird das Gebläse gemäß der vorliegenden Offenbarung auf ein Gebläse eines Reinigungsmoduls zum Kühlen einer Maschine angewendet. Das Gebläse gemäß der vorliegenden Offenbarung kann jedoch auf ein Gebläse angewendet werden, das in einer Klimaanlage für ein Fahrzeug verwendet wird, oder kann auf ein Gebläse für eine Heimverwendung oder eine industrielle Verwendung und nicht auf eine Fahrzeugverwendung angewendet werden.
(11) Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind nicht ohne Bezug zueinander und können miteinander mit Ausnahme eines Falls kombiniert werden, in dem die Kombination eindeutig ungeeignet ist. In den oben beschriebenen Ausführungsformen versteht es sich, dass Elemente, welche die Ausführungsformen bilden, mit Ausnahme eines Falls nicht notwendig sind, in dem sie ausdrücklich als notwendig spezifiziert sind, und eines Falls, in dem sie prinzipiell als zwingend notwendig angesehen werden.

Claims

Gebläse, umfassend einen Lüfter (10), der eine Mehrzahl von Flügeln (12) aufweist und eine Luftströmung durch Drehen erzeugt, wobei jeder der Mehrzahl von Flügeln eine Vorderkante (123) und eine Kerbung (40) aufweist, die mindestens in einem Teil der Vorderkante bereitgestellt wird, die Kerbung Spitzenabschnitte (41) und Ausnehmungsabschnitte (42) aufweist, die abwechselnd miteinander angeordnet sind, jeder der Mehrzahl von Flügeln eine Oberfläche negativen Drucks (121) und eine oder mehrere Rippen (51) aufweist, die von der Oberfläche negativen Drucks vorstehen, und jede der Rippen sich von einem entsprechenden der Ausnehmungsabschnitte, der als ein Startpunkt (51a) bezeichnet ist, zu einer Hinterkante (124) eines entsprechenden der Mehrzahl von Flügeln erstreckt.
Gebläse, umfassend einen Axiallüfter (10), der eine Mehrzahl von Flügeln (12) aufweist, die um eine Lüfterachse (CL1) angeordnet sind, und der sich um die Lüfterachse dreht, wobei jeder der Mehrzahl von Flügel aufweist: eine Oberfläche negativen Drucks (121), die eine Flügeloberfläche auf einer Seite in einer Axialrichtung des Lüfters bildet, die eine stromabwärtige Seite in einer Luftströmungsrichtung ist; eine Oberfläche positiven Drucks (122), die eine Flügeloberfläche auf einer gegenüberliegenden Seite der Oberfläche negativen Drucks bildet; eine Vorderkante (123), die auf einer Vorderseite in einer Drehrichtung lokalisiert ist; und eine Hinterkante (124), die auf einer Rückseite in der Drehrichtung lokalisiert ist, wobei die Vorderkante jeder der Mehrzahl von Flügeln mit einer Kerbung (40) bereitgestellt wird, die Spitzenabschnitte (41) und Ausnehmungsabschnitte (42) aufweist, die Spitzenabschnitte und die Ausnehmungsabschnitte abwechselnd miteinander entlang der Vorderkante angeordnet sind, die Oberfläche negativen Drucks jeder der Mehrzahl von Flügeln mit einer oder mehreren Rippen (51) versehen ist, die von der Oberfläche negativen Drucks vorstehen, und jede der Rippen sich von einem entsprechenden der Ausnehmungsabschnitte, der als ein Startpunkt (51a) bezeichnet wird, zu der Hinterkante erstreckt.
Gebläse gemäß Anspruch 2, wobei die Rippen in der Oberfläche negativen Drucks bereitgestellt werden, und die Rippen in lediglich einem Teil der Ausnehmungsabschnitte bereitgestellt werden.
Gebläse gemäß Anspruch 3, wobei in einem Kerbungs-bildenden Bereich, in dem die Kerbung gebildet wird, ein Abschnitt des Kerbungs-bildenden Bereichs, der auf einer Innenseite einer Mitte der Kerbungs-bildenden Bereichs in einer radialen Richtung des Axiallüfters lokalisiert ist, als ein innerer Umfangsabschnitt der Kerbung definiert wird, und ein Abschnitt des Kerbungs-bildenden Bereichs, der auf einer Außenseite der Mitte des Kerbungs-bildenden Bereichs in der radialen Richtung des Axiallüfters lokalisiert ist, als ein äußerer Umfangsabschnitt der Kerbung definiert wird, und eine Menge der Rippen, die in dem äußeren Umfangsabschnitt der Kerbung bereitgestellt wird, größer als eine Menge der Rippen ist, die in dem inneren Umfangsabschnitt der Kerbung bereitgestellt wird.
Gebläse gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Startpunkt in einem tiefsten Abschnitt der entsprechenden der Ausnehmungsabschnitte lokalisiert ist.
Gebläse gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei sich die Rippen in einer Umfangsrichtung eines Kreises erstrecken, der auf der Lüfterachse zentriert ist.
Gebläse gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei sich jede der Rippen von dem entsprechenden der Ausnehmungsabschnitte, der als der Startpunkt (51a) bezeichnet wird, zu der Hinterkante erstreckt, die als ein Endpunkt (51b) bezeichnet wird.
Gebläse gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Rippen in der Oberfläche negativen Drucks bereitgestellt werden, und die Rippen ausgestaltet sind, um eine Höhe aufzuweisen, die von einer Innenseite in Richtung einer Außenseite in einer radialen Richtung des Axiallüfters zunimmt.
Gebläse gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Rippen (51), die in der Oberfläche negativen Drucks bereitgestellt werden, erste Rippen sind, die Oberfläche positiven Drucks mit einer oder mehreren zweiten Rippen (52) versehen wird, die von der Oberfläche positiven Drucks vorstehen, und jede der zweiten Rippen sich von einem entsprechenden der Ausnehmungsabschnitte, der als ein Startpunkt (52a) bezeichnet wird, zu der Hinterkante erstreckt.
Gebläse gemäß Anspruch 9, wobei eine Menge der zweiten Rippen, die in der Oberfläche positiven Drucks bereitgestellt werden, mehr als eine ist, und die zweiten Rippen in lediglich einem Teil der Ausnehmungsabschnitte bereitgestellt werden.
Gebläse gemäß Anspruch 10, wobei in einem Kerbungs-bildenden Bereich, in dem die Kerbung gebildet wird, ein Abschnitt des Kerbungs-bildenden Bereichs, der auf einer Innenseite einer Mitte des Kerbungs-bildenden Bereichs in einer radialen Richtung des Axiallüfter lokalisiert ist, als ein innerer Umfangsabschnitt der Kerbung definiert ist, und ein Abschnitt des Kerbungs-bildenden Bereichs, der auf einer Außenseite der Mitte des Kerbungs-bildenden Bereichs in der radialen Richtung des Axiallüfters lokalisiert ist, als ein äußerer Umfangsabschnitt der Kerbung definiert wird, und eine Menge der zweiten Rippen, die in dem äußeren Umfangsabschnitt der Kerbung bereitgestellt werden, größer als eine Menge der zweiten Rippen ist, die in dem inneren Umfangsabschnitt der Kerbung bereitgestellt werden.
Gebläse gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei eine Menge der zweiten Rippen größer als eine Menge der ersten Rippen ist.
Gebläse gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der Startpunkt jeder der zweiten Rippen in den tiefsten Abschnitten des entsprechenden der Ausnehmungsabschnitte lokalisiert ist.
Gebläse gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei sich die zweiten Rippen in einer Umfangsrichtung eines Kreises erstrecken, der auf der Lüfterachse zentriert ist.
Gebläse gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei jede der zweiten Rippen sich von dem entsprechenden der Ausnehmungsabschnitte, der als der Startpunkt (52a) bezeichnet wird, zu der Hinterkante erstreckt, die als ein Endpunkt (52b) bezeichnet wird.
Gebläse, umfassend einen Axiallüfter (10), der eine Mehrzahl von Flügeln (12) aufweist, die um eine Lüfterachse (CL1) angeordnet sind, und der sich um die Lüfterachse dreht, wobei jeder der Mehrzahl von Flügeln aufweist: eine Oberfläche negativen Drucks (121), die eine Flügeloberfläche auf einer Seite in einer Axialrichtung des Lüfters bildet, die eine stromabwärtige Seite in einer Luftströmungsrichtung ist; eine Oberfläche positiven Drucks (122), die eine Flügeloberfläche auf einer gegenüberliegenden Seite der Oberfläche negativen Drucks bildet; eine Vorderkante (123), die auf einer Vorderseite in einer Drehrichtung lokalisiert ist; und eine Hinterkante (124), die auf einer Rückseite in der Drehrichtung lokalisiert ist, wobei die Vorderkante jeder der Mehrzahl von Flügeln mit einer Kerbung (40) bereitgestellt wird, die Spitzenabschnitte (41) und Ausnehmungsabschnitte (42) aufweist, die Spitzenabschnitte und die Ausnehmungsabschnitte abwechselnd miteinander entlang der Vorderkante angeordnet sind, die Oberfläche negativen Drucks jeder der Mehrzahl von Flügeln mit ersten Rippen (51) versehen ist, die von der Oberfläche negativen Drucks vorstehen, und die Oberfläche positiven Drucks jeder der Mehrzahl von Flügeln mit zweiten Rippen (52) versehen ist, die von der Oberfläche positiven Drucks vorstehen, jede der ersten Rippen und der zweiten Rippen sich in einer Umfangsrichtung eines Kreises, der auf der Flügelachse zentriert ist, von einem entsprechenden der Ausnehmungsabschnitte, der als ein Startpunkt bezeichnet wird, zu der Hinterkante erstreckt, die als ein Endpunkt bezeichnet wird, in einem Bereich, in dem die Kerbung bereitgestellt wird, ein Abschnitt des Kerbungs-bildenden Bereichs, der auf einer Innenseite einer Mitte des Kerbungs-bildenden Bereichs in einer radialen Richtung des Axiallüfters lokalisiert ist, als ein innerer Umfangsabschnitt der Kerbung definiert wird, und ein Abschnitt des Kerbungs-bildenden Bereichs, der auf einer Außenseite der Mitte des Kerbungs-bildenden Bereichs in der radialen Richtung des Axiallüfters lokalisiert ist, als ein äußerer Umfangsabschnitt der Kerbung definiert wird, und eine Gesamtmenge der ersten und der zweiten Rippen, die in dem äußeren Umfangsabschnitt der Kerbung bereitgestellt wird, größer als eine Gesamtmenge der ersten und zweiten Rippen ist, die in dem inneren Umfangsabschnitt der Kerbung bereitgestellt wird, und eine Menge der zweiten Rippen größer als eine Menge der ersten Rippen ist.